PL178774B1 - Three-dimensionally knited noble metal wire mesh for conducting catalytic reactions of gaseous media - Google Patents

Three-dimensionally knited noble metal wire mesh for conducting catalytic reactions of gaseous media

Info

Publication number
PL178774B1
PL178774B1 PL95308005A PL30800595A PL178774B1 PL 178774 B1 PL178774 B1 PL 178774B1 PL 95308005 A PL95308005 A PL 95308005A PL 30800595 A PL30800595 A PL 30800595A PL 178774 B1 PL178774 B1 PL 178774B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
pile threads
noble metal
dimensionally
knitted
meshes
Prior art date
Application number
PL95308005A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL308005A1 (en
Inventor
Siegfried Blass
Horst Dübler
Dietmar Königs
Thomas Stoll
Harald Voss
Original Assignee
Degussa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6514702&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL178774(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Degussa filed Critical Degussa
Publication of PL308005A1 publication Critical patent/PL308005A1/en
Publication of PL178774B1 publication Critical patent/PL178774B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/265Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58Fabrics or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B1/00Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00Inorganic fibres
    • D10B2101/20Metallic fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02Cross-sectional features
    • D10B2403/021Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02Cross-sectional features
    • D10B2403/024Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0242Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

1. Trójwymiarowo dziane siatki z metali szlachetnych do przeprowadzania katali- tycznych reakcji gazowych, zwlaszcza do katalitycznego utleniania amoniaku za pomoca powietrza przy wytwarzaniu kwasu azotowego, w reaktorze, w którym powierzchnia siatki jest prostopadla do strumienia przeplywu gazu, znamienne tym, ze siatki sa dziane dwu- lub wielowarstwowo, a oczka poszczególnych warstw sa polaczone ze soba przez nitki runowe, przy czym na oczko przypada do dziesieciu nitek runowych i nitki runowe musza przebiegac pod katem 0 do 50° do kierunku przeplywu gazów reakcyjnych. PL1. Three-dimensionally knitted meshes of precious metals for carrying out catalytic gas reactions, in particular for the catalytic oxidation of ammonia with air in the production of nitric acid, in a reactor in which the mesh surface is perpendicular to the gas flow, characterized in that the meshes are knitted two- or multi-layered, and the meshes of individual layers are connected to each other by pile threads, with up to ten pile threads per mesh and the pile threads must run at an angle of 0 to 50° to the direction of flow of reaction gases. PL

Description

Przedmiotem wynalazku są trójwymiarowo dziane siatki z metali szlachetnych do przeprowadzania katalitycznych reakcji gazowych, zwłaszcza do katalitycznego utleniania amoniaku za pomocą powietrza w celu wytworzenia kwasu azotowego.The present invention relates to three-dimensionally knitted noble metal grids for carrying out catalytic gaseous reactions, in particular for the catalytic oxidation of ammonia with air to produce nitric acid.

Stosowanie katalizatorów z metali szlachetnych w postaci tkanin przepuszczających gaz jest sprawdzoną metodą przeprowadzania określonych procesów katalitycznych z optymalnymi wydajnościami. Znanym przykładem jest zastosowanie siatek katalizatorowych platyna/rod przy spalaniu amoniaku w celu wytworzenia kwasu azotowego.The use of noble metal catalysts in the form of gas permeable fabrics is a proven method of carrying out specific catalytic processes with optimal yields. A known example is the use of platinum / rhodium catalyst grids in the combustion of ammonia to produce nitric acid.

Zazwyczaj siatki katalizatorowe są wytwarzane z cienkich drutów z metalu szlachetnego na krosnach tkackich. Od niedawna z opisu zgłoszeniowego EP nr 0 364 153 jest znany sposób, wytwarzania siatek katalizatorowych z drutu z metali szlachetnych za pomocą dziania. W opisie tym wymieniono również trójwymiarowe dzianie, jednak nie ma żadnych bliższych danych o strukturze dzianiny.Typically, the catalyst meshes are made of fine noble metal wires on a weaving loom. Recently, EP 0 364 153 discloses a method for producing noble metal catalyst gauzes by knitting. The description also mentions three-dimensional knitting, but no specific data on the knitted structure are available.

Zaletą dzianych siatek, jak wszystkich siatek katalizatorowych, jest duża powierzchnia katalityczna przy wytrzymałości mechanicznej i prostym sposobie wytwarzania. Jednak niedogodnością są stosunkowo wysokie straty metalu szlachetnego podczas zastosowania do reakcji, ze związaną, z tym niewielką żywotnością, siatek. Ponadto, w przypadku pionowego umieszczenia drutów względem kierunku przepływu gazów reakcyjnych na powierzchniach drutów występuje nieustalony przebieg reakcji przy odpowiednich oscylacjach temperatury. Powoduje to nieliniowy przebieg reakcji i oddziaływuje niekorzystnie na wydajność produktu i żywotność siatek.The advantage of knitted meshes, like all catalyst meshes, is a large catalytic surface combined with mechanical strength and a simple manufacturing process. A disadvantage, however, is the relatively high losses of noble metal when used for the reaction, with the associated, and therefore low service life, of the grids. Moreover, in the case of vertical arrangement of the wires in relation to the flow direction of the reaction gases, a transient course of the reaction occurs at the corresponding temperature oscillations on the surfaces of the wires. This causes a non-linear course of the reaction and adversely affects the product yield and the lifetime of the meshes.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest opracowanie trójwymiarowo dzianych siatek z metali szlachetnych do przeprowadzenia katalitycznych reakcji gazowych, zwłaszcza do katalitycznego utleniania amoniaku za pomocą powietrza przy wytwarzaniu kwasu azotowego, które zapewniają wysokie wydajności produktu i stabilny przebieg reakcji. Ponadto uzyskuje się dużą żywotność siatek katalizatorowych przy możliwie niskich stratach metali szlachetnych.The object of the present invention is to provide three-dimensionally knitted noble metal nets for catalytic gaseous reactions, in particular for the catalytic oxidation of ammonia with air in the production of nitric acid, which ensure high product yields and a stable reaction course. In addition, a long service life of the catalyst grids is achieved with the lowest possible losses of noble metals.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku dzięki temu, że siatki są dziane dwu- lub trój warstwowo, a oczka poszczególnych warstw są połączone ze sobą przez nitki runowe, przy czym na oczko przypada do dziesięciu nitek runowych i nitki runowe muszą być umieszczone pod kątem o do 50° do kierunku przepływu gazów reakcyjnych.This task is solved according to the invention thanks to the fact that the nets are knitted in two or three layers, and the meshes of the individual layers are connected to each other by pile threads, with up to ten pile threads per stitch and the pile threads must be placed at an angle of up to 50 ° to the flow direction of the reaction gases.

178 774178 774

Korzystnie stosuje się siatki, w których na oczko przypada dwie do sześciu nitek runowych. Długość nitek runowych wynosi korzystnie 1 do 10 mm. Ponadto jest korzystne, jeżeli nitki runowe w swoim przebiegu, równoległym do kierunku przepływu gazów reakcyjnych, odchylają się do osi przepływu najwyżej o kąt 0 do 30°. Szczególnie korzystne są kąty mniejsze niż 15°.Nets with two to six pile threads per stitch are preferably used. The length of the pile threads is preferably 1 to 10 mm. Moreover, it is advantageous if the pile threads, in their course parallel to the flow direction of the reaction gases, deviate from the flow axis by an angle of at most 0 to 30 [deg.]. Angles less than 15 ° are particularly preferred.

Takie konfiguracje siatek katalizatorowych prowadzą do istotnego zwiększenia wydajności w przypadku przemysłowego wytwarzania kwasu azotowego, dzięki czemu można zaoszczędzić metal szlachetny podczas załadunku reaktora, co jest związane ze zmniejszeniem strat metalu szlachetnego i zwiększeniem żywotności siatki katalizatorowej w reaktorze. Nieoczekiwanie wyeliminowano również oscylacje temperatury i lokalne przegrzania siatki katalizatora podczas reakcji.Such configurations of catalyst gauzes lead to a significant increase in productivity in the case of industrial production of nitric acid, thanks to which precious metal can be saved during reactor loading, which is associated with reducing the loss of noble metal and increasing the service life of the catalyst gauze in the reactor. Surprisingly, temperature oscillations and local overheating of the catalyst web during the reaction were also eliminated.

W celu wytworzenia takich siatek katalizatorowych stosuje się korzystnie płaskie dziewiarki szydełkujące z co najmniej dwoma łożyskami igłowymi. Nitki runa wytwarza się przez połączenie oczek przedniego i tylnego łożyska igłowego. Nitki runa można również wielokrotnie wstawiać w rzędzie oczek, aby uzyskać duży udział takich nitek na jednostkę powierzchni. Zwiększa to dodatkowo wytrzymałość na zgniatanie i stabilność siatek. Przy jednakowym ciężarze powierzchniowym siatki te wykazują lepszą jednorodność w porównaniu do tkanych lub dzianych pojedynczych siatek, umieszczonych w wielu warstwach.In order to produce such catalyst grids, flat crochet knitting machines with at least two needle bearings are preferably used. Fleece threads are made by joining the meshes of the front and rear needle bearings. The fleece threads can also be inserted multiple times in a row of eyelets to obtain a high proportion of such threads per unit area. This additionally increases the crush strength and stability of the nets. For the same area weight, these meshes show better homogeneity compared to woven or knitted single meshes arranged in multiple layers.

PrzykładExample

Trójwymiarowo dzianą siatkę wytwarza się płaską dziewiarką szydełkującą z dwoma łożyskami igłowymi.The three-dimensional knitted net is produced with a flat crochet knitting machine with two needle bearings.

Nitki runa wytwarza się przez połączenie oczek przedniego i tylnego łożyska igłowego.Fleece threads are made by joining the meshes of the front and rear needle bearings.

Otrzymuje się trójwymiarowo dzianą siatkę, w której dwie warstwy dzianej powierzchni połączone są ze sobą wzajemnie poprzez włókna runowe, w ilości 6 sztuk na oczko. Włókna runowe przebiegaj ą pod kątem 30° w stosunku do kierunku przepływu gazu.The result is a three-dimensional knitted mesh in which the two layers of the knitted surface are interconnected by pile fibers, 6 per mesh. The pile fibers extend at an angle of 30 ° to the direction of the gas flow.

Trójwymiarowo dziana siatka z włóknami runowymi w ilości 6 sztuk na oczko przebiegającymi pod kątem 30° jest przedstawiona na rysunku na fig. 1, na którym D oznaczone są włókna runowe łączące warstwy dziane.A three-dimensionally knitted net with 6 pile fibers per mesh extending at an angle of 30 [deg.] Is shown in Fig. 1 in which D are the pile fibers connecting the knitted layers.

Dla porównania fig. 2 przedstawia porównawczą, jednowarstwową dzianą siatkę katalizatora według najbliższego stanu techniki (PLATINI®).For comparison, Fig. 2 shows a comparative single-layer knitted catalyst mesh according to the closest prior art (PLATINI®).

Otrzymaną trójwymiarowo dzianą siatkę wprowadza się do reaktora do utleniania amoniaku - fig. 3 prostopadle do kierunku strumienia gazu.The resulting three-dimensionally knitted mesh is introduced into the ammonia oxidation reactor - FIG. 3 perpendicular to the direction of the gas stream.

Przebieg strumienia gazu reakcyjnego przez trójwymiarowo dzianą siatkę katalizatora przedstawiono na fig. 4, na której A oznacza odcinek drutu, umieszczony prostopadle do kierunku strumienia gazu, a B oznacza odcinek włókien rurowych, umieszczonych ukośnie w stosunku do kierunku strumienia gazu.The course of the reaction gas stream through the three-dimensionally knitted catalyst mesh is shown in Fig. 4, in which A represents the length of wire perpendicular to the direction of the gas stream, and B represents the length of tubular fibers obliquely placed in relation to the direction of the gas stream.

Porównanie przebiegu potwierdza, że wprowadzenie włókien runowych B prowadzi do zwiększenia katalitycznie czynnej powierzchni katalizatora.The comparison of the course confirms that the introduction of the pile fibers B leads to an increase in the catalytically active surface of the catalyst.

178 774178 774

178 774178 774

178 774178 774

2N0 + 1/2Q2+H202N0 + 1/2 Q 2 + H 2 0

2HN0 do wytwarzania składników nawozów sztucznych2HN0 for the production of fertilizer ingredients

178 774178 774

178 774178 774

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Trójwymiarowo dziane siatki z metali szlachetnych do przeprowadzania katalitycznych reakcji gazowych, zwłaszcza do katalitycznego utleniania amoniaku za pomocą powietrza przy wytwarzaniu kwasu azotowego, w reaktorze, w którym powierzchnia siatki jest prostopadła do strumienia przepływu gazu, znamienne tym, że siatki są dziane dwu- lub wielowarstwowo, a oczka poszczególnych warstw sa połączone ze sobą przez nitki runowe, przy czym na oczko przypada do dziesięciu nitek runowych i nitki runowe muszą przebiegać pod kątem 0 do 50° do kierunku przepływu gazów reakcyjnych.1. Three-dimensionally knitted noble metal mesh for carrying out catalytic gaseous reactions, in particular for the catalytic oxidation of ammonia with air in the production of nitric acid, in a reactor in which the mesh surface is perpendicular to the gas flow, characterized in that the nets are double-knitted or in multiple layers, and the meshes of the individual layers are connected to each other by pile threads, with up to ten pile threads per stitch and the pile threads must run at an angle of 0 to 50 ° to the direction of flow of the reaction gases. 2. Siatki według zastrz. 1, znamienne tym, że na oczko przypada dwie do sześciu nitek runowych.2. Nets according to claim The fabric of claim 1, characterized in that there are two to six pile threads per stitch. 3. Siatki według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że nitki runowe mają długość 1 do 10 mm.3. Nets according to claim The pile threads according to claim 1 or 2, characterized in that the pile threads have a length of 1 to 10 mm. 4. Siatki według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że nitki runowe w swoim przebiegu, równoległym do kierunku przepływu gazów reakcyjnych, odchylają, się od osi przepływu najwyżej o kąt 0 do 30°.4. Nets according to claim A method according to claim 1 or 2, characterized in that the pile threads, in their course parallel to the flow direction of the reaction gases, deviate from the flow axis by an angle of at most 0 to 30 °.
PL95308005A 1994-04-06 1995-04-05 Three-dimensionally knited noble metal wire mesh for conducting catalytic reactions of gaseous media PL178774B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4411774A DE4411774C1 (en) 1994-04-06 1994-04-06 Metal gauze catalyst for gas reaction, esp. ammonia oxidn. to nitric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL308005A1 PL308005A1 (en) 1995-10-16
PL178774B1 true PL178774B1 (en) 2000-06-30

Family

ID=6514702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95308005A PL178774B1 (en) 1994-04-06 1995-04-05 Three-dimensionally knited noble metal wire mesh for conducting catalytic reactions of gaseous media

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0680787B1 (en)
JP (1) JP3774744B2 (en)
CN (1) CN1090994C (en)
AT (1) ATE175134T1 (en)
BR (1) BR9501433A (en)
CZ (1) CZ289818B6 (en)
DE (2) DE4411774C1 (en)
ES (1) ES2127956T3 (en)
NO (1) NO307987B1 (en)
PL (1) PL178774B1 (en)
RU (1) RU2095135C1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10105624A1 (en) * 2001-02-08 2002-10-02 Omg Ag & Co Kg Knitted catalyst gauze used in heterogeneously catalyzed gas reactions catalyzed by noble metals, such as oxidation of ammonia with atmospheric oxygen for producing nitric acid, comprises weft threads
ATE278468T1 (en) * 2001-02-08 2004-10-15 Umicore Ag & Co Kg THREE-DIMENSIONAL CATALYST NETWORK KNITTED IN TWO OR MORE LAYERS
CN100398200C (en) * 2005-11-23 2008-07-02 贵研铂业股份有限公司 Platinum alloy knitted catalysis net for ammonia oxidation
DE102007034715A1 (en) 2007-07-23 2009-01-29 Evonik Röhm Gmbh Reactor for the production of hydrogen cyanide by the Andrussow method
DK2202201T3 (en) * 2008-12-23 2016-08-01 Clariant Prod (Italia) Spa Ammoniakoxidationskatalysatorer
DE102011016044A1 (en) 2011-04-04 2012-10-04 Jens Kopatsch Preparing woven, knitted and/or crocheted metal-, precious metal- or alloy grids, comprises deforming or molding wire with non-circular peripheral shape via pulling, rolling, pressing or shape-changing radiation to produce shaped wire
DE102020120927B4 (en) 2020-08-07 2024-01-25 Jens Kopatsch Process for producing networks with a tertiary structure for the catalytic conversion of fluids
EP4215662B1 (en) * 2022-01-24 2024-06-12 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG Method for the manufacture of noble metal gauzes on flat knitting machines
DE202024101437U1 (en) 2024-03-22 2024-03-28 Umicore Ag & Co. Kg Knitted net packing for ammonia decomposition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2829035A1 (en) * 1978-07-01 1980-01-10 Heraeus Gmbh W C Silver or platinum metal catalyst in form of fibre felt - used for ammonia oxidn. and mfr. of hydrogen cyanide and formaldehyde
EP0061304A1 (en) * 1981-03-18 1982-09-29 Johnson Matthey Public Limited Company Three dimensional interstitial catalyst support, its manufacture and use
ES2037959T3 (en) * 1988-10-12 1993-07-01 Johnson Matthey Public Limited Company METALLIC FABRICS.
GB9016787D0 (en) * 1990-07-31 1990-09-12 Heywood Alan E Improvements in or relating to catalysts and getter systems
GB9016788D0 (en) * 1990-07-31 1990-09-12 Heywood Alan E Improvements in or relating to self-gettering catalysts
DE4206199C1 (en) * 1991-03-16 1992-11-12 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De

Also Published As

Publication number Publication date
PL308005A1 (en) 1995-10-16
CZ86195A3 (en) 1995-11-15
EP0680787A1 (en) 1995-11-08
RU95104893A (en) 1997-01-27
BR9501433A (en) 1996-06-04
DE59504661D1 (en) 1999-02-11
NO307987B1 (en) 2000-07-03
ES2127956T3 (en) 1999-05-01
CN1116966A (en) 1996-02-21
CN1090994C (en) 2002-09-18
NO951323L (en) 1995-10-09
CZ289818B6 (en) 2002-04-17
JP3774744B2 (en) 2006-05-17
JPH07275705A (en) 1995-10-24
DE4411774C1 (en) 1995-08-17
ATE175134T1 (en) 1999-01-15
RU2095135C1 (en) 1997-11-10
EP0680787B1 (en) 1998-12-30
NO951323D0 (en) 1995-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5266293A (en) Metal fabrics
CA2141331C (en) Wires incorporating a helical component, assemblies thereof, and use of said assemblies as catalyser and/or to recover precious metals
RU2298433C2 (en) Three-dimensional catalytic nets braided in two or more layers
US6089051A (en) Warp-knit fabric of noble metal-containing wires, and method for the production thereof
CN1035042C (en) Process for production of gas-permeable nets of noble metals for catalytic processes
PL178774B1 (en) Three-dimensionally knited noble metal wire mesh for conducting catalytic reactions of gaseous media
DE60201502T2 (en) THREE-DIMENSIONAL CATALYST NETWORKS KNITTED IN TWO OR SEVERAL LAYERS
US6073467A (en) Catalyst gauzes for gaseous reactions
US5268157A (en) Process for the production of catalytic gas permeable nets and process for oxidizing ammonia
CN1054779C (en) Warp-knit fabric of noble metal-containing wires, and method for the production thereof
DE9407536U1 (en) Catalyst network for gas reactions
PL212524B1 (en) Cathalytic grid of precious metals
PL210504B1 (en) Low-ductile knitted catalytic net made of noble metals